Kestävämpää betonirakentamista kasvihuonekaasulla

Betonirakentaminen aiheuttaa vuosittain suuren määrän kasvihuonepäästöjä. Päästöjä on kuitenkin mahdollista hillitä pistämällä ne kiertoon.

Betonirakentaminen on vastuussa suurimmasta hiilidioksidikuormasta, joka aiheutuu ihmisen toiminnasta. Suurin ympäristökuormitus tulee betonin pääraaka-aineen, sementin valmistamisesta (Illikainen, 2019). Betonin ominaispäästöt ovat verrattain pienet, mutta käyttömäärät valtaisat. Betonin ja betonituotteiden keskimääräinen omimaispäästö on vain 0,16 kgCO₂e/kg, kun esimerkiksi puurakentamisessa käytettävien tuotteiden ominaispäästö on 0,48 ja terästuotteiden 4,08 kgCO₂e/kg (co2data s.a.). Betoni on maailman toiseksi eniten käytetty materiaali heti veden jälkeen (GCCA s.a.).

Hiilidioksidin sekoitus betoniin tuo betoninvalmistajalle etuja kahdella tapaa: betonin tiedetään lujittuvan hiilidioksidin vaikutuksesta ja lisätty hiilidioksidi on pois ilmakehästä. Hiilidioksidin reagoidessa sementin kanssa muodostuu kalsiumkarbonaattia, joka tekee betonista tiiviimpää.

Betonin lujuus on suoraan yhteydessä sen tiiveyteen. Kun betonista saadaan lujempaa hiilidioksidilla, on käytännössä mahdollista vähentää valmistamiseen käytetyn sementin määrää. Tämän seurauksena sementin valmistamisen tarve vähenee, ja betonirakentamisen hiilikuorma pienenee.

Muodostuva kalsiumkarbonaatti on liukenematon partikkeli, josta hiilidioksidi ei pääse vapautumaan. Hiilidioksidi sitoutuu pysyvästi betoniin pienentäen sen ympäristövaikutuksia ja parantaen sen ominaisuuksia. Sementtiä valmistettaessa kalkkikiven kalsiumkarbonaatti hajoaa hiilidioksidiksi kuumentamisen vuoksi aiheuttaen suuren osan sementin hiilidioksidipäästöistä. Tavallaan siis ympyrä sulkeutuu, kun vapautunut hiilidioksidi saadaan mineralisoitua betoniin.

Betoniteollisuuden näkökulmasta tutkimus on ollut tärkeä. Toimijoilla on tarve saada betonistaan vähähiilisempää kustannus- ja tuotantotehokkaasti. Koska hiilidioksidi sekoitetaan betoniin jo tehtaalla, soveltuu menetelmä niin elementti- kuin valmisbetonin tuotantoon. Tästä syystä betoninvalmistajilla on yhtäläinen mahdollisuus hyötyä hiilidioksidikäsittelystä, riippumatta toiminta-alasta.

Betoni hiilinieluna – ratkaisuja vähähiiliseen rakentamiseen -hanke (Behi) on Xamkin toteuttama TKI-hanke, jonka rahoitus tuli Euroopan aluekehitysrahastosta Kymenlaakson liiton rahoituskehyksestä. Mukana oli myös Suomen johtavien betonialan yritysten yritysrahoitusta. Hankkeen kesto oli 24 kuukautta, ja se päättyi lokakuussa 2024.

Hankkeen päätavoitteena oli edistää betonin hiilineutraaliutta tutkimalla ja kehittämällä hiilidioksidikovetusta betoniteollisuuden laajamittaiseen käyttöön. Hanke edisti myös Xamkin betonitutkimuksen kokeilu- ja pilotointiympäristöjen kehittymistä. Tutkimus toteutettiin Xamkin KymiLabs-tutkimusyksikössä.

Lähteet

CO2-data-palvelu. s.a. Rakentamisen päästötietokanta. Suomen ympäristökeskus SYKE. Saatavissa: https://co2data.fi/rakentaminen/

GCCA – Global Cement and Concrete Association. s.a. About Cement & Concrete. WWW-dokumentti. Saatavissa: https://gccassociation.org/our-story-cement-and-concrete/ [viitattu 11.10.2024]

Illikainen, M. 2019. Sementin valmistus on suurin ihmisen aiheuttamien CO2-päästöjen lähde – Teollisuuden jätteistä voidaan valmistaa betonia, joka ei sisällä ollenkaan sementtiä. WWW-dokumentti. Julkaistu 20.12.2019. Saatavissa: https://tekniikanmaailma.fi/sementin-valmistus-on-suurin-ihmisen-aiheuttamien-co2-paastojen-lahde-teollisuuden-jatteista-voidaan-valmistaa-betonia-joka-ei-sisalla-ollenkaan-sementtia/ [viitattu 11.10.2024]